Конструкция и монтаж электрооборудования пассажирских вагонов, страница 5

В качестве объектов наблюдений выбраны наиболее распространенные на сети железных дорог типы пассажирских вагонов постройки СССР и ГДР. К ним относятся вагоны открытого типа ЦМВО-бб, купейные вагоны типов 47Д и 47К и вагоны-рестораны. Наблюдения проводились в течение одного года; за интервал наблюдений принят один месяц (табл. 5.11). между собой так, что определенные виды отказов можно считатЁ характерными рассмотренньгх аппаратов. Эти данные позволяют провести сравнительный анализ и детальное исследование причин возникновения различных видов отказов и выработать рекомендации по повышению надежности аппаратов в целом или их функциоНальных узлов.
Произведем оценку показателей надежности коммутационной аппаратуры вагона. Для рассматр иваемой аппаратуры характерным является повторно-кратковременный режим работы. Контакторы и реле относятся к аппаратам с достаточно интенсивным режимом работы и обладают той особенностью, что отказы функциональных узлов происходят в основном в момент включения или отключения, т. е. при. коммутационных операциях. Такое положение объясняется тем, что в период, предшествующий кёммутационной операции, и во время коммутации изменяется состояние функциональных узлов и аппарата в целом (быстрое именение тока в катушке, деформация контактных и противодействующих пружин, воздействие переменных механических нагрузок, физико-химическое изменение состояния поверхности контактов и т. п.).
Исследования показывают [26, 281, что количество отказов на период времени, соответствующий включенному и выключенному стабильному состоянию исследуемой аппарйтуры, крайне ограничено. Это дает основание ее.надежность рассматривать в зависимости от количества коммутационных циклов и времени.
Априорный анализ надежности предгiолагает использование гипотетических математических моделей, отражающих вероятностные процессы функционирования исследуемых реальных устройств. Для конкретного случая, выбора закона распределения времени безотказной работы коммутационной аппаратуры необходим анализ общих закономерностей, устанавливающих связь между характеристикой безотказной системы и ее элементов.
Коммутационная аппаратура электрооборудования образует систему управлёния потребителями вагона, состоящего из большого числа элементов, отказы которых независимы. Элементы расположены на определенных позициях системм и в общем случае могут иметь произвольные законы распределения времени между отказами, причем потоки отказов элементов, как правило, ординарны. В установившемся режиме эксплуатации потоки элементов практически станут стационарными [31]. Поток отказов системы в этом случае [21, 28] будет представлять собой сумму большого числа взаимно независимых, ординарных и стационарных потоков и при некоторых весьма широких и общих уёловиях, обычно выполняющихся на практике, поток отказов системы будет близок к простейшему,
При простейшем потоке интенсивность потока отказов и интенсивность отказов элемента совпадают по величине и постоянны:
Отсюда следует, что в этом случае время безотказной работы элемента распределено по экспоненциальному закону, одному из наиболее часто встречающихся при исследовании надежности систем управления.
Рассмотрим некоторые вопросы, обосновывающие экспоненциальный закон распределения времени безотказной работы элемента.

Это позволяет считать потоки отказов элементов действительно близкими к простейшим, что допускает практичесюi всегда использовать в качестве модели распределения вре- мени безотказной работы циальное распределение, тенсивность отказов:
тб
л1 Ы элементов систем управления экспоненхарактеристикой которого является ин- где т1 — число отказов за время наблюдения; п1 — число (-го вида аппаратов, находившихся

Таблица 5.14 людением;
А! — интервал наблюдения (А! = 1 год).
Границьг доверительных интервалов рассчитываются по формулам [30]: где г1, 2 — коэффициенты, приведены в приложении 3. Значения интенсивности отказов, доверительные интервалы и
вероятности безотказной работы для отдельных видов коммутацгюнной аппаратуры отечественного производства и производства ГДР приведены в табл. 5.13. Реле отечественного производства имеют
Таблица 5.13 в два с лишним раза меньшую ийтенсивность отказов, чем реле Производства ГДР, но выключатели и пакетньте переключатели ГДР имеют в три с лишним раза меньшую интенсивность отказов по сравнению с аналогичными аппаратами отечественного производства.
Вероятность безотказной работы для каждого элемента определяется по формуле
Р (1) =
Значения вероятности безотказной работы приведены за время 1000 и 4000 ч, причем время 4000 ч примерно соответствует периоду между техническими ревизиями, при которых производятся проверка и плановый текущий ремонт коммутационной аппаратуры.
Из проведенного анализа следует, что отдельные элементы системы управления (реле, контакторы, выключатели и переключатели) имеют довольно высокую надежность.